一种浑浊介质中基于扫频光学相干层析技术的超深度三维成像装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种浑浊介质中基于扫频光学相干层析技术的超深度三维成像装置及方法。本发明专利技术利用样品纵深方向的并行探测与横向场分布的扫描探测相结合的三维散射场快速探测方法，获得深度分辨的反射矩阵，提供超深度成像所需的深度范围。本发明专利技术通过在系统中引入准共路参考臂来获取并补偿扫描探测固有的帧内相位波动，并采用对残留帧间相位漂移不敏感的矩阵方法实现图像重建。证明剩余未补偿的帧间直流漂移和统一的相位分布误差对图像重建无影响，本发明专利技术实现的超深度三维成像(125微米×125微米×4毫米)的总测量时间约为5分钟，与时域矩阵方法相比有了显著的飞跃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于强散射介质中超深度成像领域，具体涉及一种浑浊介质中基于扫频光学相干层析技术的超深度三维成像装置及方法。

技术介绍

1、光散射不仅是生物组织光学成像的信息源，同时也是深层组织光学成像的制约因数。生物组织可描述为非均匀的强散射介质，光在其中传播会经历因折射率空间波动引起的光散射。不幸的是，随着光传播深度的增加，单次散射光子的数量呈指数趋势迅速衰减，而多次散射光子数量随深度不断增加，从样品返回的单次散射光子所携带的目标信息已难以复原，使得基于单次散射光子的传统成像技术可实现的穿透深度极浅。现行玻恩近似下的常规聚焦与成像方法只在透明或弱散射条件下有效，无法应用于强散射条件下的聚焦与成像。因此，光在生物组织中传播与成像问题，尤其是深层组织光学成像问题，是一个亟待解决的基本问题与科学难题。

2、为了实现生物组织的深度高分辨成像，许多学者提出了行之有效的解决方案，如利用长波长成像或组织光透明技术来降低生物组织的散射系数，减少光在生物组织中的多次散射；或基于时间反演的波前整形技术来形成逆扩散波前对抗多次散射及畸变对光束聚焦及成像的影响等。到目前为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种浑浊介质中基于扫频光学相干层析技术的超深度三维成像装置，其特征在于，包括依次相连的高速扫频光源、马赫-曾德尔干涉仪时钟箱、耦合器A、包括样品臂和参考臂的干涉仪、耦合器B、平衡探测器和用于处理数据的计算机；所述的参考臂包括准直透镜A和聚焦透镜A；所述的样品臂包括依次相连的准直透镜B、分束镜、聚焦透镜B、样品，以及分束镜一侧依次相连的聚焦透镜C和参考反射镜、另一侧依次相连的双轴振镜A和准直透镜C；所述的样品臂的输入端通过准直透镜B与耦合器A相连，输出端通过准直透镜C与耦合器B相连，所述的样品臂还包括设置于准直透镜B和分束镜之间的双轴振镜B或还包括设置于样品底面，支撑样品的二轴位移平台...

【技术特征摘要】

1.一种浑浊介质中基于扫频光学相干层析技术的超深度三维成像装置，其特征在于，包括依次相连的高速扫频光源、马赫-曾德尔干涉仪时钟箱、耦合器a、包括样品臂和参考臂的干涉仪、耦合器b、平衡探测器和用于处理数据的计算机；所述的参考臂包括准直透镜a和聚焦透镜a；所述的样品臂包括依次相连的准直透镜b、分束镜、聚焦透镜b、样品，以及分束镜一侧依次相连的聚焦透镜c和参考反射镜、另一侧依次相连的双轴振镜a和准直透镜c；所述的样品臂的输入端通过准直透镜b与耦合器a相连，输出端通过准直透镜c与耦合器b相连，所述的样品臂还包括设置于准直透镜b和分束镜之间的双轴振镜b或还包括设置于样品底面，支撑样品的二轴位移平台。

2.根据权利要求1所述的浑浊介质中基于扫频光学相干层析技术的超深度三维成像装置，其特征在于，所述的二轴位移平台用于样品移动实现聚焦光扫描，或将所述的双轴振镜b设置于样品臂的输入端用于扫描入射光。

3.根据权利要求1或2所述的浑浊介质中基于扫频光学相干层析技术的超深度三维成像装置，其特征在于，所述的参考反射镜放置于其前端聚焦透镜c的离焦位置，且保证参考反射镜的位置深度与样品上表面的位置深度形成相近但可区分的准共路光路。

4.根据权利要求3所述的浑浊介...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁志华，杨璐，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：